time 
设为首页】【收藏本站
当前位置: 主页 > 软件工程 > 分析与建模 > 多线程支持和线程安全(1)

多线程支持和线程安全(1)

时间:2009-12-01 20:27 点击:534次 字体:[ ]




  多线程编程方法是一种高级的编程技术,同时它也是复杂应用程序系统中,一种重要的和必不可少的程序设计技术,它能有效地解决各种并行的复杂工作任务,使一些特别复杂的应用系统的总体设计和解决方案,变得更简洁和更清晰起来。多线程编程方法的运用,一般需要位于计算机底层的操作系统的有效支持,同时也需要操作系统能够提供,一些用于多线程支持的系统功能服务接口(如信号量通信原语的操作接口)。但是仅有这些仍然是不够的,例如,这些服务接口太过于底层而不容易被学习使用,也不安全。因此在基础库系统中,同样也需要对多线程编程方法提供更多和更有效的支持。这主要包含两个方面的内容,首先就是提供对多线程支持得更好和更完善的功能封装,也即线程库;另外一项当然也很重要,那就是基础库系统中各组件模块的线程安全设计。

1、 线程库

  线程库是基础库系统中一个重要的组成模块。设计线程库时,应该首先考虑它的模型的建立,以及它应该所涵盖的功能。主要包括有用于线程间互斥和同步控制的功能实现与封装,线程的创建、运行和销毁,以及访问并控制线程的一些运行状态或错误状态等。另外线程库也涉及到,线程之间的数据共享或数据通信等功能的实现。下面我们主要介绍两种有代表性的线程库的实现,也即MFC中的线程库和JDK平台中的线程模型。

  MFC中为了实现线程间互斥和同步控制功能,主要提供有四种类型的对象,如图10-57所示,包括CCriticalSection、CEvent、CMutex以及CSemaphore等。

多线程支持和线程安全(1)_www.fengfly.com
 
图10-57 MFC类库中Synchronization包的类结构图



  首先介绍CMutex类型,它是对NT操作系统内核中提供的互斥对象(mutex)的封装。它能够确保线程拥有对单个资源的互斥访问权,也即多线程对共享资源的互斥访问。互斥对象包含一个使用数量,一个线程ID和一个递归计数器。并且线程在等待访问资源时可以设定一个超时值。

  CCriticalSection类型是对临界区(critical section)的封装。它的作用与特性和CMutex类似,都是用于线程间对共享资源的互斥访问,但是它与CMutex之间稍有不同的是,它不属于内核对象,而是属于用户方式的对象。所以它的效率要比CMutex高很多,并且因为如此,它也只能被用于线程之间的互斥控制,而不能用于进程之间的互斥。

  CEvent是对事件(event)内核对象的封装,它是一个最基本,也最灵活的,被用于线程间实现同步的控制对象。CEvent能够通知一个操作已经完成。它有两种不同类型的事件对象。一种是人工重置的事件,另一种是自动重置的事件。当人工重置的事件得到通知时,等待该事件的所有线程均变为可调度线程。当一个自动重置的事件得到通知时,等待该事件的线程中只有一个线程变为可调度线程。

  最后一个就是CSemaphore类型,它是对信号量(Semaphore)内核对象的封装。适用于线程之间的同步控制,它是功能最强、使用最灵活,也最复杂的同步控制对象。

  除了上面讲述到的几种用于实现线程间互斥和同步的控制对象外,MFC的线程库中还有一个非常重要的类模块,也即CWinThread,它是表示应用程序中的执行线程,管理线程的创建、运行和销毁,以及其它许多方面的功能(如线程优先级、状态等)。

  本文摘自张友生主编的《系统架构设计师教程》下册第10章。



本文地址 : http://www.fengfly.com/plus/view-158804-1.html
标签: 对象 安全 事件 线程 支持
------分隔线----------------------------
最新评论 查看所有评论
发表评论 查看所有评论
请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。
评价:
表情:
验证码: